无人机测绘 RTK 与 PPK:各自的作用与无法修正的问题
RTK 和 PPK 是让无人机照片获得厘米级位置、而不是普通 GPS 米级位置的两种方式。RTK 在飞行中修正位置;PPK 在飞行后修正。对测绘软件来说,结果是同一种输入:照片元数据中的修正后位置。两者都不能免去在地面上检查结果的必要。
什么是 RTK 和 PPK
两者都依赖参考站:位于已知点上的基站,或由基站组成的网络。无人机的接收机与参考站测量相同的卫星信号,两者之差消除了普通 GPS 所带的大部分误差。
RTK(实时动态)在飞行中施加修正,因此每张照片在拍摄时就带有修正后的位置标签。它需要与基站或网络保持实时链路。PPK(后处理动态)在飞行中记录原始卫星数据,事后用基站的记录数据进行修正,因此不需要实时链路,但多了一个处理步骤。
| RTK | PPK | |
|---|---|---|
| 何时施加修正 | 飞行中 | 飞行后 |
| 是否需要与基站或网络的实时链路 | 是 | 否 |
| 额外的处理步骤 | 无 | 有,需要基站数据 |
| 典型风险 | 飞行中链路中断 | 事后基站数据缺失或不匹配 |
| 照片携带的内容 | 修正后的位置 | 处理后的修正位置 |
测绘软件如何使用它们
摄影测量软件从每张照片的元数据中读取修正后的位置,并将其作为相机位置使用,从而减少或免去对像控点的需求。Stream Capture 读取 EXIF GPS、XMP 标签以及测绘无人机写在照片旁边的 RTK 记录。它本身不计算 PPK 修正,而是使用您的 PPK 软件或无人机已经写入照片的位置。
两者都无法修正的问题
良好的相机位置并不等于正确的地图。无人机的坐标框架与地面测量之间可能仍有系统性偏移,镜头标定可能不完善,重叠度不足也可能让模型弯曲。高程是薄弱的轴。
像控点能把结果改善多少,取决于飞行、地形和定位方式。独立检查点会告诉您答案,而应当引用的数字是检查点误差,而不是控制点上的拟合。
应该选择哪一种?
如果现场与基站或网络的链路可靠,并且希望边飞边获得位置,请选择 RTK。如果链路较差或不可用,或希望以后能重新处理基站数据,请选择 PPK。两者都可以达到厘米级,对测绘而言都远优于普通 GPS。
然后检查结果。无论选择哪一种,都应在独立检查点上测量精度;当绝对高程很重要时,请添加像控点。
常见问题
RTK 和 PPK 有什么区别?
RTK 在飞行中实时修正无人机位置,需要与基站或网络保持实时链路。PPK 记录原始数据并在事后修正,不需要实时链路,但多一个处理步骤。
无人机的 RTK 是什么?
实时动态定位:飞行中由基站或网络对无人机接收机进行修正,为每张照片提供厘米级位置。
有了 RTK 或 PPK 还需要像控点吗?
对于可靠的平面位置并不需要,但可能残留系统性的高程偏移,控制点可以消除它。
Stream Capture 能做 PPK 处理吗?
不能。它使用无人机或 PPK 软件已经写入照片的修正后位置。
两者都没有的无人机能用于测绘吗?
可以。消费级无人机的普通 GPS 只作为弱先验使用,因此当绝对位置很重要时,请添加像控点。
处理带 RTK 或 PPK 标签的照片并查看实测误差
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